小鼠大鼠豚鼠的生物学特性及应用.

小鼠、大鼠、豚鼠的生物学特性及应用刘欣湖北医药学院1.生物学特性2.常用的品种品系3.生物医学中的应用4.日常饲养管理小鼠小鼠（Musmusulus,mouse）属哺乳纲，啮齿目(Rodentia)，鼠科(Muridae)，小鼠属(Mus)。实验小鼠来源于野生小鼠，从17世纪开始用于比较解剖学研究及动物实验后，经长期人工饲养、选择、培育，目前已培养成500多个独立的近交系、200多个远交种和400多个突变品种品系。小鼠是目前世界上研究最详尽、用量最大、应用最广泛的哺乳类实验动物。继人类之后第二个完成基因组测序工程的哺乳类动物解剖特点遗传特性营养特点1.生物学特性行为习性生理特点解剖特点遗传特性营养特点（1）喜黑暗、安静环境，进食、交配、分娩都在夜间。体型小，环境适应能力差，性情温顺。（2）（3）（4）胆小怕惊，对外界刺激敏感。例如：强光、噪音等刺激。雄性小鼠具有分泌醋酸胺臭气的特性。①行为习性傍晚、黎明食仔②解剖学特点骨骼系统消化系统心血管系统呼吸系统泌尿系统生殖系统门齿（incisortooth）终身不断生长，故需要经常磨损来维持齿端的长短，保持长度的恒定。下颌骨在各近交系小鼠间形态和大小有显著差异，一般环境因素对其几乎没有影响，50日龄后也不再变化，下颌骨形态分析技术进行近交系小鼠遗传质量监测。纯种动物的意义小鼠的唾液腺分为耳下腺、颌下腺和舌下腺成年小鼠食管细长约2cm，内壁为角质化鳞状上皮。成年小鼠胃容量小（1-1.5ml，灌胃剂量不能超过1ml）。心尖位于近胸骨段第四肋间，小鼠心脏采血的进针部位。肉眼观察尾部有四条明显的血管。左右两侧和腹侧注射。桑葚状，系膜（脂肪垫）包绕，不与腹腔相通，无宫外孕。双睾丸，幼年时藏于腹腔内，性成熟后下降到阴囊。③生理特点生长发育新生小鼠赤裸无毛，体重约1.5-2.0g，4-6日龄被毛长齐，3周龄可断奶(分雌雄)，4周龄体重可达12-19g。生殖生理6-7周龄已性成熟。雄鼠体成熟为10-11周龄，雌鼠为9-10周龄，雌鼠性周期4-5天，妊娠期为19-21天，性活动可维持1年左右雄鼠5周龄时可在附睾精液中找到活泼的精子，雌鼠在这个时间段即可发情排卵。哺乳期20-22天，每胎产仔6-15只。计划生育研究寿命为2年生殖生理Whitten反应是指雌鼠性周期在同笼雌鼠密度过大时可延长甚至抑制，在有雄鼠存在时可缩短甚至恢复。精子和卵子在输卵管壶腹部受精开始卵裂发育，受精3天后，胚胎进入子宫。生长发育与单笼饲养的小鼠相比，群居的小鼠对饲料消耗快，生长发育也快，雄性小鼠群居时易发生斗殴。群体中处于优势的雄性小鼠常常将处于劣势者的胡须拔光,自己保留胡须,被称为“理发师”。小鼠体重增长的快慢，因品种品系、母鼠健康状况、仔鼠多少、生产胎次、饲料营养和环境条件的不同而有所差异。阶段涂片卵巢发情前期仅有有核上皮细胞卵泡增大发情期角质化上皮细胞排卵发情后期有核上皮细胞混有白细胞卵泡闭锁，生成黄体发情间期白细胞、少数有核细胞及粘液卵泡生长合笼雌鼠性成熟后，卵巢产生卵细胞并分泌雌性激素，出现明显的发情周期。根据阴道涂片所观察到的阴道上皮细胞变化，可进一步推测卵巢、子宫、激素变化和所处的发情阶段，可以进一步进行同期发情，或者超数排卵等方面的实验。配种最好在65～90日龄，交配后10-12小时，雌鼠在阴道口形成一个白色的阴道栓（vaginalplug），有防止精液倒流、提高受孕率的作用，被视为交配成功的标志。阴道栓是雄性小鼠的腺体（精囊腺和凝固腺）分泌物在阴道内凝固而形成的产物。血配：分娩24小时内又可受孕，形成产后妊娠。边哺乳边怀孕，由于血配的小鼠交配后正处于哺乳期，影响受精卵的正常植入，因而出现数天甚至是十几天的受精卵滞育期，故血配的雌性小鼠妊娠期较长，可达28—35天。13天半体温调节小鼠对寒冷的应答为不发抖产热作用，寒冷状态下小鼠产生的热量相当于基础代谢的3倍。如果环境温度升高，则通过体温升高，代谢率下降及耳血管扩张加快散热。体温调节事实上，新生小鼠是变温动物，在20日龄前其体温调节能力很差。持续低温会造成小鼠繁殖能力和抗病力下降，持续高温会引起小鼠死亡或者某些功能的不可逆损害。小鼠没有汗腺，不能加大喘气，唾液分泌的能力有限小鼠体表面积相对较大，对环境温度的波动有明显的生理学反应。依靠母鼠水分代谢饮水不足比其他哺乳动物更为敏感，呼出的气体在鼻腔内冷却以及尿液的高效浓缩，都有助于水分保持。小鼠尿量少，每次排尿仅1-2滴。遗传特性小鼠有20对染色体(2n=40)，推测小鼠共有3万多个结构基因，已查明定位的仅有648个，其中毛色基因是识别品种品系的最简单的标记由于小鼠的蒸发表面与整个身体相比所占的比例大。小鼠与人类功能基因的同源性高达90%以上。大鼠染色体（42）豚鼠染色体（32）①BALB/c白色近交系小鼠，1923年即作为近交系培育，国际公认“标准”近交系，1979年从美国引入中国。特性：乳腺癌发病率低，但当用乳腺肿瘤病毒诱发时发病率增高；与其它品系相比血压较高，多有心脏损害，常发动脉硬化；生产性能良好，所需饲料中蛋白质含量要求高，常用于单克隆抗体与免疫学研究。2.常用的品种品系②C57BL黑色，1921年培育，1937年从此系中分离出C57BL/6和C57BL/10两个亚系。1975年从日本引入中国。特性：对放射物质耐受性强；补体活性高；对结核杆菌敏感；对鼠痘病毒有一定抵抗力，嗜酒精性高。继人类之后第二个完成基因组测序工程的小鼠品系，在近交系小鼠中使用量最大，并常作为遗传工程小鼠背景品系的小鼠。③C3H野生色，1920年白化雌鼠与乳腺肿瘤高发DBA系雄鼠杂交，再经20代以上近交培育而获得。1985年从美国引入中国。⑥⑦⑧⑨主要特性：乳腺癌发病率高，6-10月龄雌鼠乳腺癌自然发生率达85-99%。④615小鼠深褐色，国内育成。1961年中国医学科学院血液病研究所用KM种小鼠雌鼠与苏联引进的C57BL雄鼠杂交，尔后又作近交培育而成。1985年被国际小鼠遗传命名委员会承认。主要用于白血病等的研究。⑤DBA淡灰色，1909年在毛色分离实验中建立，人类最早育成的近交系小鼠品系。1929年在亚系间进行杂交，建立了两个亚系：DBA/1、DBA/2。DBA/1系：对结核菌敏感，对疟原虫感染有抵抗力，对鼠伤寒C5敏感。DBA/2系：36日龄小鼠听源性癫痫发作为100%，雄鼠接触氯仿和乙二醇的氧化物，以及维生素K缺乏时，死亡率高。白色，系我国培育的近交系。1955年天津医学院育成TA1，1963年育成TA2。1985年被国际小鼠遗传命名委员会承认。主要特性：TA1为自发低乳腺癌系，TA2为自发高乳腺癌系。主要用于乳腺肿瘤的研究。⑥TA1(津白1号)、TA2(津白2号)⑦NIH白色，由美国国立卫生研究院（NIH）培育。主要特性：繁殖力强，产仔成活率高，雄性好斗，易打伤致残。免疫反应敏感性比昆明鼠强，是国际通用的封闭群实验动物。主要用于药物毒理研究和生物制品检定。⑧KM抗日战争时期从印度进入我国，以后被带到北京，并被推向全国的一种在我国使用最广、使用量最大、抗病力、适应性强的白色封闭群小鼠。在生育过的老龄雌鼠中，常有自发性乳腺癌，发病率约25%。昆明小鼠适应性强，繁殖力高，受孕率在98%以上，每胎平均产仔9只以上，已广泛用于各种药物毒性实验，生物效应测定，药品的检定。不宜采用小鼠制作动物模型的实验研究体温变化的试验,因为小鼠体温变化不稳定。肺分五叶，左肺单叶，右肺四叶，气管及支气管腺不发达，不适于做慢性支气管炎模型及祛痰平喘药的疗效实验。催吐试验，因为小鼠无呕吐反应。动脉粥样硬化试验,因为小鼠不形成动脉粥样硬化。3.生物医学中的应用4.日常饲养管理成年小鼠采食量4-7g/天，应少量勤添饲喂，每周添料3-4次，排粪1.4--2.8克/天。成年小鼠饮水4-7ml/天，每周换水2-3次。更换垫料每周1-2次。1.生物学特性2.常用的品种品系3.生物医学中的应用4.日常饲养管理大鼠大鼠是野生褐家鼠的变种，起源于北美洲，于17世纪初期传到欧洲。18世纪后期开始人工饲养，19世纪，美国费城Wistar研究所开发大鼠作为实验动物，目前世界上使用的许多大鼠品系品种均起源于此，是使用量仅次于小鼠的实验动物。脊椎动物门哺乳纲啮齿目鼠科家鼠属褐家鼠种行为习性生理特点一、生物学特性解剖特点营养特点遗传特性1喜独居，可耐单个笼养；喜安静环境，对外界刺激敏感。内分泌紊乱，性功能衰退，雌鼠食仔。。2大鼠较温顺，易于捕捉，大鼠一般不主动攻击人，除非被激怒或营养缺乏时，尤其哺乳期母鼠。1、行为习性3当空气中湿度低于40%时，常发生环尾症，近一步发展可致尾巴节节脱落或坏死。对粉尘和氨气极为灵敏，长期慢性刺激时，会引起大鼠肺炎和进行性肺组织坏死。2、生理特点妊娠期19-23天，雌鼠性周期4-5天。每胎产仔数平均6-12只。阴栓雄鼠雌鼠性成熟45-60d70-75d体成熟90d80d新生大鼠体重为5.5-10g两耳开始张开开始长小绒毛门齿萌出，开始爬行双眼睁开被毛长齐臼齿萌出离乳大鼠的体重变化大鼠寿命平均为2.5-3年大鼠对各营养素缺乏非常敏感，易产生营养缺乏症，特别对氨基酸和维生素的缺乏敏感。能有效地存储脂溶性维生素B12，制造维生素C以及通过食粪满足其对维生素B的大部分需要。3、营养特点营养素缺乏症研究、营养不良研究VitE严重缺乏时雄鼠可终生丧失生殖能力。4、解剖特点骨骼系统消化系统心血管系统呼吸系统泌尿生殖系统免疫系统骨骼系统臼齿的解剖形态与人类相似，供给致龋菌丛和致龋食物可产生与人一样的龋损，适于建立龋齿的动物模型。消化系统肝分6叶，再生能力强，切除60-70%后可再生。有胆管、无胆囊，胆管直通十二指肠，适宜作胆管插管模型。消化系统胃由界限嵴分为前胃和腺胃，食管通过此嵴的一个褶进入胃小弯，此褶是大鼠不会呕吐的原因。动物种类体重（g）最大容积（ml）动物种类体重（g）最大容积（ml）小鼠20-240.5豚鼠250-3004-525-300.83006.0301.0兔2kg-2.4kg100大鼠100-1993.02.5kg-3.5kg150200-2494-53.5kg200250-3006.0猫2.5kg-3.0kg50-803008.03.0kg100-150犬10kg-15kg200-500各种动物一次灌胃能耐受的最大容积心血管系统大鼠尾部有四条明显的血管，但尾部被有短毛和环状角质鳞片，皮肤较厚，不如小鼠尾静脉注射方便。泌尿生殖系统右肾比左肾靠近头侧，其头极在第一腰椎水平，尾极在第三腰椎水平。肾只有一个乳头和一个肾盏，可有效地进行肾套管插入术研究。免疫系统胸腺由两叶组成，似等边三角形。大小与结构随年龄而变化，40-60日龄时最大以后停止生长，并逐渐退化。二、常用的品种品系①F344/N大鼠白色近交系大鼠。1920年由哥仑比亚大学肿瘤研究所Curtis培育，我国从NIH引进。特征：原发和继发性的脾脏红细胞的免疫反应性低。特殊活动性能高，但与远交系SD大鼠比较，其NADPH-细胞色素Ｃ还原酶的诱发力低。该品系大鼠可通过下列肿瘤移植生长：Dunning氏肝癌、肝癌LC-18、乳腺癌HMC等等。②Wistar大鼠白色封闭群大鼠。1907年由美国Wistar研究所育成，现已遍及世界各国的实验室，是我国引进最早、使用最广泛、数量最多的品种。特点为头部较宽，耳朵较长，尾长小于身长。性周期稳定，繁殖力强，产仔多，生长发育快，性格温顺，对传染病的抵抗力较强，自发性肿瘤发生率低。③SD大鼠白色封闭群大鼠。1925年美国Spraguedawley农场用Wistar培育而成。特点为：头部狭长，尾长接近于身长，产仔多，生长发育较Wistar快。对疾病的抵抗力较强，尤其对呼吸系统疾病的抵抗力强。自发肿瘤的发生率较低。三、生物医学中的应用1AddYourText2AddYourText3AddYourText4AddYourText5AddYourText药物学研究心血管疾病研究行为学研究内分泌疾病研究微生物疾病研究①药物学研究大鼠常作